2025年下学期高中物理新人格试卷

2025年下学期高中物理新人格试卷一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.物理观念与科技应用2025年我国成功发射“墨子号”量子通信卫星，其星地密钥分发实验利用了光子的偏振态特性。若光子在真空中沿x轴正方向传播，偏振方向与x轴夹角为θ，下列说法正确的是（）A.光子的能量由偏振方向θ决定B.偏振方向不同的光子在同种介质中传播速度不同C.若θ=0°，光子仅在x-y平面内振动D.量子通信利用了光子的波动性而非粒子性2.科学思维与模型建构某型号家用扫地机器人的避障系统采用超声波传感器，其工作频率为40kHz，探测到前方障碍物时，传感器发射的超声波经0.01s反射回机器人。已知超声波在空气中的传播速度为340m/s，忽略机器人与障碍物的相对运动，障碍物与机器人的距离为（）A.1.7mB.3.4mC.6.8mD.17m3.实验探究与误差分析用如图所示装置“探究加速度与力、质量的关系”时，下列操作能减小系统误差的是（）A.调整滑轮高度，使细线与长木板平行B.平衡摩擦力时，不挂钩码但闭合打点计时器开关C.为减小偶然误差，应选用质量较大的砂桶D.实验中必须满足砂桶质量远大于小车质量4.科学态度与社会责任2025年联合国气候大会提出“碳中和”目标，氢能作为清洁能源备受关注。氢燃料电池汽车的能量转化路径是：氢气与氧气反应产生电能，再驱动电机工作。已知1molH₂完全燃烧放出285.8kJ能量，某氢燃料电池的能量转化率为60%，则1kgH₂可驱动汽车获得的电能约为（）A.8.57×10⁴kJB.1.71×10⁵kJC.2.86×10⁵kJD.4.76×10⁵kJ5.跨学科融合与实际应用某同学用智能手机的加速度传感器研究单摆运动，在单摆摆动过程中，手机记录的加速度随时间变化的图像如图所示。若重力加速度g=9.8m/s²，单摆的摆长最接近（）A.0.5mB.1.0mC.1.5mD.2.0m6.力学综合与情境分析无人机航拍时，在距地面20m高处以5m/s的水平速度匀速飞行，突然遇到竖直向上的恒定气流，气流使无人机获得0.5m/s²的竖直加速度。忽略空气阻力，无人机拍摄到地面上静止物体的像相对原方向（）A.向上偏移，偏移量为0.1mB.向下偏移，偏移量为0.1mC.向上偏移，偏移量为0.2mD.向下偏移，偏移量为0.2m7.电磁学基础与规律应用如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一带电粒子（质量为m，电荷量为q）从圆周上的A点以速度v沿半径方向射入磁场，从圆周上的B点射出，A、B两点间的弧长为πR/3。则粒子的速度v大小为（）A.qBR/(3m)B.qBR/(2m)C.qBR/mD.2qBR/m二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8.热学综合与能量观念一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化过程，其中ab为等压过程，bc为等容过程，ca为等温过程。下列说法正确的是（）A.ab过程中气体的内能增加B.bc过程中气体分子的平均动能不变C.ca过程中气体对外界做功D.整个过程中气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功9.电磁感应与动态分析如图所示，间距为L的平行金属导轨水平放置，左端接有定值电阻R，导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r的金属棒垂直导轨放置，在水平拉力F作用下以速度v匀速向右运动。忽略导轨电阻及摩擦，下列说法正确的是（）A.金属棒中的电流方向由a到bB.拉力F的大小为B²L²v/(R+r)C.电阻R两端的电压为BLvD.拉力F的功率为B²L²v²/(R+r)10.近代物理与科学前沿关于近代物理知识，下列说法正确的是（）A.光电效应现象说明光具有粒子性B.氢原子从高能级向低能级跃迁时，辐射光子的能量等于两能级差C.α粒子散射实验揭示了原子核式结构模型D.核反应方程²³⁵U+¹n→⁹²Kr+¹⁴¹Ba+3¹n属于核聚变反应三、非选择题（共54分。第11～13题为实验题，第14～15题为计算题）11.（6分）基本仪器使用与数据处理某同学用游标卡尺测量一圆柱体的直径，游标卡尺的示数如图所示，则该圆柱体的直径为________mm。用螺旋测微器测量一金属丝的直径，示数如图所示，该金属丝的直径为________mm。12.（9分）电学实验与方案设计某实验小组要测量一节干电池的电动势E和内阻r，实验室提供的器材有：A.干电池（电动势约1.5V，内阻约1Ω）B.电压表V（量程0～3V，内阻约3kΩ）C.电流表A（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）D.滑动变阻器R（0～20Ω，1A）E.开关S及导线若干（1）请在虚线框内画出实验电路图。（2）实验中测得的几组数据如下表所示，根据数据在坐标系中描点并作出U-I图像。|I/A|0.10|0.20|0.30|0.40|0.50||------|------|------|------|------|------||U/V|1.45|1.40|1.35|1.30|1.25|（3）由图像可得，干电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω（结果保留两位有效数字）。13.（9分）创新实验与探究能力某同学设计了“探究不同材料保温性能”的实验，用厚度均为2cm的泡沫塑料和棉被分别包裹两个相同的烧杯，烧杯中装入质量相等、初温相同的热水，每隔10min测量一次水温，数据如下表所示：时间/min010203040泡沫塑料组水温/℃8072655954棉被组水温/℃8068585044（1）根据数据提出一个可探究的物理问题：。（2）设计一个验证该问题的实验方案，写出主要步骤：。（3）分析实验数据，可得出的结论是：________________________。14.（14分）力学综合与工程应用磁悬浮列车的制动系统利用电磁阻尼原理工作。如图所示，列车底部的超导线圈在进入长为L的匀强磁场区域时，会产生感应电流，从而受到安培力作用使列车减速。已知列车的质量为m，初速度为v₀，磁场的磁感应强度为B，线圈的匝数为n，总电阻为R，线圈的有效长度为l（垂直于磁场方向）。假设列车在制动过程中所受安培力恒定，忽略空气阻力和摩擦阻力。（1）求列车在磁场中运动时的加速度大小a；（2）求列车通过磁场区域的时间t；（3）若磁场区域的长度L=50m，列车的初速度v₀=20m/s，质量m=5×10⁴kg，线圈匝数n=100，有效长度l=2m，磁感应强度B=0.5T，电阻R=0.1Ω，求列车通过磁场区域后的速度大小v。15.（16分）力电综合与能量守恒如图所示，在竖直平面内有一光滑绝缘轨道，其中AB段为倾角θ=37°的斜面，BC段为半径R=0.5m的圆弧，两段轨道相切于B点，C点为圆弧的最高点。整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度E=1×10⁴N/C。一质量m=0.1kg、电荷量q=+1